3. Az enzimek (és enzim katalizálta reakciók) tulajdonságai. Az aktív enzim felépítése, az enzimek csoportjai, nevezéktanuk, enzimaktivitás.

Question 1

Enzimek és reakcióik tulajdonságai

Answer 1

1. Csak termodinamikailag lehetséges reakciókat katalizálnak (szabadenergia-változás = delta G < 0)
2. Az enzimes reakciók reverzibilisek, egyensúlyra vezetnek, de az egyensúly eltolható pl.: a termék elvételével
3. Denaturálhatóak: T, pH, ionerősség (kisózás), oldószer
4. Specifikusak: szubsztrát, sztereo, reakció, régió és csoport

Question 2

Szubsztrátspecifitás példái

Answer 2

Szubsztrát specifitás:

glükózoxidáz csak a glükózt alakítja át glükono-delta-laktonná, a fruktózt nem

Question 3

Csoportspecifitás

Answer 3

alfa-glükozidáz, alfa-glikozid kötést bont

reakcióspecifitás nagyjából ugyanez –> milyen kémiai átalakítás történik melyik csoporton

Question 4

Sztereospecifitás

Answer 4

királis centrumot tartalmazó molekuláknál csak az egyik enantiomert módosítja:
pl.: L-aminosav-aciláz –> csak az acil-L-aminosavat hidrolizálja

Question 5

Régióspecifitás

Answer 5

egy molekulán több hasonló átalakítható csoport –> az enzim csak egy bizonyos helyzetben lévőt támad meg

Question 6

Enzim felépítése

Answer 6

Holoenzim –> Apoenzim (fehérje) és Kofaktor (nem fehérje) –> fémion (szervetlen, pl.: Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Mo), koenzim (szerves) –> prosztetikus csoport (kovalens, pl.: FADH2), koszubsztrát (nem kovalens, pl.: NAD(H), ATP)

Question 7

Enzimes katalízis előnyei

Answer 7

1. Reakciósebesség nagyobb –> akár 10^6-10^12-el
2. Enyhébb reakciókörülmények (T, pH)
3. Nagyobb specifitás, mint a kémiában
4. Regulálhatóság

Question 8

Enzimek csoportjai

Answer 8

1. Oxidoreduktáz: oxidációs, redukciós folyamatok
   oxidáz, reduktáz, dehidrogenáz
2. Transzferáz: funkciós csoportok átvitele
   acil-transzferáz
3. Hidroláz: hidrolízis
   pl.: béta-glükán-hidroláz
4. Liáz: addíció kettős kötésre és csoport eltávolítása a szubsztrátról, gyakran ilymódon kettőskötés létrehozása
   pl.: pektin liáz
5. Izomeráz
   cisz-transz, intramulekuláris izomerázok, (pl.: racemáz és epimeráz)
6. Ligáz: új kötés létrehozása ATP-vel
   DNS-ligáz, foszforészterkötés létrehozása

Question 9

Nevezéktan

Answer 9

A.) enzim hagyományos neve:

1. Szubsztrát, amit katalizál + áz –> ureáz vagy
2. szubsztrát + reakció + áz –> alkohol-dehidrogenáz
3. Triviális név, -in végződés: pepszin, tripszin

B.) egységes:
IUPAC, IUB: International Union of Biochemistry
EC: Enzyme Commission

pl.: glükóz-oxidáz
E.C. 1.1.1.49. D-glucose-6P : NADP 1 - oxydoreductase

katalógusszám: E.C. + alcsoport + enzim sorszáma (itt 49.) + szubsztrát : koszubsztrát + támadási hely (itt 1. C atom) + reakció

Question 10

Enzimaktivitás

Answer 10

Az enzimkoncentráció nagyon kicsi, nem tudjuk mérni –> helyette reakciósebességet mérünk

1. Általánosan elfogadott –> Unit: 1 egység az az enzimmennyiség, amely 1 mikromol szubsztrátot alakít át vagy 1 mikromol terméket képez 1 perc alatt, adott reakciókörülmények között
   [mikromol/min]
2. SI mértékegység –> Katal: 1 katal enzim 1 mol szubsztrátot alakít át 1 s alatt [mol/s]
   (kevésbé népszerű a nagy, molos enzimmennyiség miatt)

1 nanoKatal = 10^-9 Katal

átváltás:
1 Kat = 6*10^7 U
1 U = 1,6 * 10^-8 Kat = 1/60 mikroKat

Question 11

Fajlagos enzim aktivitás

Answer 11

U/mg vagy U/ml

Question 12

fő pontok

Answer 12

1. Enzimek és reakcióik tulajdonságai (csak termod.lag lejátszódó reakciókat kat., denaturálható, reverzibilis, specifitás)
2. Specifitások példái (régió, reakció, sztereo, szubsztrát, csoport)
3. Enzim felépítése
4. Enzim katalízis előnyei
5. Enzimek csoportjai (OTHLIL)
6. Nevezéktan (hagyományos név, egységes IUB, IUPAC, EC)
7. Enzimaktivitás (Unit és Katal)
8. Fajlagos enzimaktivitás